Povestea Omului – Microbiomul (1)

La finele postării de ieri lansam o adevărată provocare… Și, voi începe cu o întrebare: Evoluția umană, din punct de vedere fizic, poate fi definită doar de ceea ce am dezbătut până acum?!? Sau intervin și alte elemente, nebănuite sau, eventual, necunoscute?!?

Și voi începe direct cu descoperirile umanității din ultimii aproape 20 de ani, cu toate că există confirmări clare că, aceste descoperiri se tot rafinează și sunt confirmate de mai bine de 50 de ani, poate mai bine de 100 de ani… Da, pentru început voi aborda un fel de linie general științifică, materialistă… Să vedeți ce va fi când ajung la cealaltă linie, de tip creaționist!

La finele postării anterioare aminteam de un nou proiect de tip ”genom”, reprezentat de ”The Human Microbiome Project” (HMP) lansat în anul 2008 de Institutul Național de Sănătate (NIH – National Institute of Health) ca o extensie conceptuală și de consecință a Proiectului Genomului Uman (HGP – Human Genome Project) ce dorea să creeze o hartă genetică clară, utilizabilă a ADN-ului uman.

Acest proiect, HMP, a fost demarat și este în derulare deoarece s-a constatat în timp, descoperire după descoperire, că fiecare dintre noi este un superorganism... Dar nu deoarece cercetătorii proiectului genomului uman au descoperit că organismul uman are de peste 50 de ori mai multe gene decât se așteptau aceștia ci deoarece au descoperit cu totul altceva...

S-a descoperit că un organism uman conține aproximativ 10 triliarde de celule și... Aproximativ 100 de triliarde de elemente celulare, numite generic bacterii (un triliard este 10 la puterea a 12-a, 1 urmat de 12 zerouri), adică de aproximativ 10 ori mai multe celule bacteriene față de celulele umane...

Da, acesta este organismul uman, puțin sub 10% celule umane și peste 90% ”alte celule”, ”străine”, microbi, bacterii... Alcătuind organismul uman, fără a mai lua în considerare ciupercile (fungi), mucegaiurile și virusurile...

Poate fi asimilat creierul ca un conducător al acestui microbiom sau eventual, ca un lider al controlului acestuia sau al mediului în care evoluează acesta?!? Evident că nu… Deci, iată că intrăm pe un teritoriu unde avem nevoie de unele informații despre ”majoritatea” organismului uman…

Se poate scăpa de această realitate, cu referire la termenul ”majoritatea”, gândindu-ne că suntem ”caracterizați” de ADN-ul uman, care conține undeva în jurul a 26.000 de gene umane… Dar acesta este un număr relativ mic, în comparație cu, de exemplu, planta de orez care are 46.000 de gene...

Dar ”contra” genelor ”umane” se ”opun” nici mai mult, nici mai puțin de 100.000 până la 10 de milioane de gene microbiene (funcție de autorii ”parcurși”), funcție de caracteristicile respectivului individ studiat, în mii, zeci de mii de forme de varietate/ specii cu o lojă de 7.000 până 36.000 ”tulpini/ rădăcini” de specie, fie și genetice...

Asta în condițiile în care, studiul genomului uman sugerează că aproximativ 5% din genomul uman este rezidență mamaliană, care conservă aproximativ 200 de milioane de ani de evoluție, procent ce diminuează ”umanul” din noi… Indecizia poate duce inclusiv la întrebări de genul: ”Acest procent să fie parte din adevăratul genom uman sau este parte din microbiom?!?”.

Și, aceste gene ale microbiomului nu sunt pasive, ele exprimându-se mai activ decât v-ați imagina… De ele depinde aproape total digestia noastră, prelucrarea nutrienților, răspunsul imunologic, elemente tisulare constitutive și multe, multe altele, evident, prin bacteriile ce le conțin… Mai mult, ele sunt o parte importantă a ceea ce înseamnă fiziologia organismului uman, determinând percepțiile globale de funcționalitate ale acestuia, reprezentate de sănătate sau starea de boală a individului…

Deci, oricum am privi problema, iată că suntem efectiv copleșiți de simbioza cu ”majoritatea” microbiană... Și, oricum am încerca să ”sucim” problema, orice ”urmărire” de ADN uman se lovește invariabil de urmărirea ”urmăririi” ADN-ului microbian... Toate acestea în condițiile în care se constată o stabilitate clară a menținerii unui fel de identitate microbiană distinctă atât din punct de vedere al timpului (pe perioade de săptămâni, luni, chiar ani și zeci de ani) cât și din punct de vedere al zonei de prezență.

De exemplu, din punct de vedere al timpului, de această identitate microbiană depinde organismul uman chiar de cum ne vom naște, prin contactul cu microbii de simbioză inițiali, favorabili datorită compatibilității cu mama. Microbi ce depind de dieta mamei și de expunerea ei la mediu și, de ce nu, chiar de microbiomul acesteia... Dar care, de facto, vor reprezenta un fel de microbiom incipient, insuficient, gata de evoluție...

Astfel, copii care se vor naște pe cale naturală vor avea ca un fel de bază microbiană distinctă, ”completivă”, comunitatea vaginală a mamei (cu o preponderență a speciilor lactobacilus, care sunt microorganismele dominante în tractul vaginal feminin)...

Pe când copiii care se vor naște prin cezariană vor ”beneficia” majoritar de microbii cu care pielea și gura va intra în contact (cu dominante în stafilococi, streptococi, etc), bineînțeles cu un oarecare suport al mamei prin intermediul vieții intrauterine. Microbi care, în cazul copiilor născuți natural, vor completa adaptativ microbiomul existent, și nu invaziv ca în cazul celor născuți prin cezariană.

Din acest motiv copiii născuți prin cezariană vor avea unele probleme de sănătate, asociate clar cu forma de naștere, reprezentate de procente crescute de astm, alergii, chiar și obezitate (orice poate fi asociat cu ”contactul” cu bacterii externe, iritante sau nu). Probleme de sănătate confirmate deja în absolut toate studiile efectuate.

La acest moment este confirmat faptul că astmul are o incidență maxim corelată nu neapărat cu toxicitatea mediului extern, prin factorii agresivi asupra sistemului respirator ci, sau cu ”salvatorul” ”bagaj genetic deficitar”, ci cu forma de naștere, procentual cu numărul de cezariene… Da, ați citit bine, creșterea incidenței acestei afecțiuni are o vagă legătură cu poluarea dar o legătură strânsă cu procentul de nașteri prin cezariană.

Apoi da, corect, statisticile relevă că, prezența masivă a acestei afecțiuni este în țările de tip ”vestic”, cu stil de viață de tip ”vestic”, industrializate, dar aceeași corelație apare și la nașterile prin cezariană, care nu mai sunt efectuate ca ultimă etapă de intervenție în nașterile dificile ci sunt o opțiune pentru a evita durerile nașterii, pentru a evita deformarea corpului și altele…

Dar prevalența acestei afecțiuni în forme pediatrice de manifestare este complet disproporționată comparativ cu populația adultă, aducând astfel un nou atu de susținere a ipotezei de corelație cu modalitatea de naștere, cu cezariana, în detrimentul asocierilor ci mediul ”iritativ”.

Detaliind, când vorbim despre astm, în special cel de tip alergic, se constantă o diminuare de răspuns imunologic prin celulele regulatoare de tip T, ce ”produc” molecule de tip IL10 ca răspuns antiinflamator, pe fondul creșterii răspunsului de tip T2 și anticorp de tip IgE ce produc molecule de tip IL 4, 5 și 13 (citokine inflamatorii) care stimulează inflamarea.

Deci, ”mecanismul de producere” este foarte clar, bine delimitat, cunoscut și, astfel, și ”pârghiile de corectare”, de influențare…

Mai mult, există deja studii deosebit de serioase dezvoltate de universități de medicină care, în funcție de acest microbiom pot prezice dezvoltarea a numeroase afecțiuni, din cele mai precoce timpuri, în special de tip alergenic, cum ar fi astmul. Și, în consecință, să se poată dezvolta elemente terapeutice care să fie utile cu adevărat în prevenirea dezvoltării de astfel de afecțiuni.

Din acest motiv, în multe clinici din lume, la din ce în ce mai mulți copii născuți prin cezariană li se inoculează, introduce pe piele, în gură, tușeu vaginal de la mamă, pentru a iniția dezvoltarea microbiomului. Și alte elemente terapeutice ce apar din constatarea că, nou născuții prin cezariană sunt rar alimentați de la sân, motiv pentru care medicina modernă a început să compenseze această problemă prin recomandarea de alimentare la sân, că acesta este al mamei sau al unui substitut (doică).

Apoi, de menționat este faptul că, există un tipar de stabilitate clar, în ceea ce privește evoluția populației microbiene a unui individ de-a lungul întregii vieți... Tipar care se regăsește în comunitatea din care face parte, constatare confirmată prin toate studiile efectuate până acum… Fiecare populație/ grup de populație având un tipar tipic al ei, ce nu ține de particularitățile alimentare, de contactul între indivizi și altele asemenea, fiind, pur și simplu, un tipar al zonei geografice, eventual populaționale...

De exemplu, revenind la astmul de care am discutat mai devreme, copiii care cresc în medii cu prezențe microbiene multiple, cum ar fi cele ale animalelor domestice, ale animalelor de casă, culmea, au un risc mult mai scăzut, anulat chiar, de a dezvolta astm, în ciuda mult discutatelor probleme legate de părul de pisică sau de câine, de ”contactul” cu microbii acestora sau cu cei aduși de aceștia…

Un alt exemplu ciudat, la prima vedere, sunt studiile efectuate cu aerosoli de… gândaci… Aerosoli care au fost utilizați pentru a studia reacțiile la nivelul căilor respiratorii în încercarea de a identifica factori alergeni… Prezența în aerul subiecților de astfel de aerosoli a redus considerabil prezența grupului inflamator IL 4, 5 și 13 de care am discutat anterior, până la valori sub cele ”perceptibile” de organismul uman, dovedind încă odată că diversitatea microbiană naturală reprezintă un factor de echilibru al funcționalității organismului uman, un factor de eliminare a stării de boală…

Și lucrurile merg mult mai departe decât vă imaginați. Până și foliculii de păr, rădăcina părului prezintă bacterii care completează acest microbiom uman. Și acesta nu produce mătreață ci influențează masiv răspunsul imun al organismului nostru, selectând inclusiv ce microbi au ”dreptul” să coexiste în coloniile existente deja…

Ca o paranteză, studiile au relevat că specificul microbiomului se delimitează, din punct de vedere al constituției de specii al acestuia, gradual, funcție de ”distanța geografică” între populații… Și, un fapt de-a dreptul alarmant, populația unui microbiom, din punct de vedere al speciilor componente, scade direct proporțional cu creșterea accesului la serviciile medicale de tip vestic… Evident în detrimentul stabilității stării de sănătate care scade odată cu scăderea numărului de specii al acestui microbiom.

Închid paranteza cu o concluzie siderantă… Pentru a avea protecție față de factorii agresori, inclusiv față de viruși (așa cum au dovedit numeroase studii), atât la nivelul tubului digestiv cât și la nivelul structurilor respiratorii, avem nevoie de populație bacteriană vie, tipică microbiomului nostru, activă… Și, această structură ne va proteja de orice agresiune, o va preveni sau o va elimina…

Revenind la evoluția microbiomului, aceste expuneri la mediul extern încep imediat după naștere, prin ”accesul” la populațiile microbiene ale pielii mamei, odată cu alăptatul, interacționează cu tratamentele antimicrobiene ce se vor practica, se diversifică odată cu tangența la alimentația solidă, la contactul cu comunitatea și ”agenții” specifici unei anumite vârste, unei anumite comunități...

De la momentul nașterii, funcție de contactele la populații microbiene, de alimentație, de la utilizarea de antibiotice (antimicrobiene), totul va influența mai mult sau mai puțin semnificativ ce tip de microbi vor fi prezenți la un anumit nivel (tract digestiv, piele, etc) și cum vor funcționa ei, independent sau în simbioză.

Evident, trecerea anilor semnifică o continuă expansiune a diversității bacteriene până undeva la vârsta de 3 ani (după alți autori 4 ani, după alții ”cei 7 ani de acasă”). Vârstă la care, conform studiilor aprofundate, există un fel de ”zonă inițială” de dezvoltare a microbiomului.

De aici, dacă dezvoltarea microbiomului a fost ”slabă” va urma o evoluție a unui individ bolnăvicios, cu stabilitate a stării de sănătate îndoielnică sau, dacă acesta are o bază de microbiom normală, va urma o evoluție a unui individ adaptabil, stabil ca stare de sănătate, cu răspunsuri rapide la factorii agresori, cu o adaptabilitate ridicată și alți parametri ai individului ”puternic” din punct de vedere al echilibrului simbiotului său, al organismului său.

De exemplu, s-au colectat mostre de microbiom intestinal de la copii, determinându-se dominantele bacteriene ale acestuia… Apoi, s-a urmărit evoluția stării de sănătate a acestor copii și, prin diverse elemente de tip experimental, în corelație cu starea reală de sănătate a copiilor în evoluția ei în timp, s-a ajuns la concluzia că microbiomul este primul care reacționează la orice infecție (reacție locală), indiferent de sursă (mucegai, fungi, bacterii, viruși) și, funcție de reacția acestuia, vine și reacția întregului, a simbiotului, a organismului…

Reacție ce depinde de reacția microbiomului, subliniez…

Revenind la evoluția microbiomului, de la această vârstă se identifică o diversitate asemănătoare cu cea a adultului a microbiomului, chiar dacă există o ”specificitate” a copilăriei, adolescenței și, în final, a stadiului de adult…

Specific este doar faptul că genele ”funcționale” din microbiom diferă în funcție de expunerile de pe parcursul vieții, reprezentate de produsele farmaceutice (în special antibiotice), de dietă, infecții, hormoni sexuali, inclusiv elemente toxice ale mediului… Care au presiunea lor specifică asupra microbiomului unui individ atât asupra populației existente cât și asupra a ceea ce va produce acest microbiom și cum va interacționa cu gazda, corpul uman.

O altă specificitate a predominantelor microbiomului este dată de alimentația predominantă… De exemplu, o alimentație predominant vegetală va determina un microbiom ce prelucrează facil polizaharidele, pe când o alimentație predominant procesată va atrage elemente de procesare a zaharurilor simple, ceea ce este un adevărat dezavantaj.

Mai mult, o alimentație bazată pe produsele vegetale atrage prezența unui microbiom stabil, care se opune deosebit de eficient oricăror schimbări agresive de partea mediului, fiind stabil,  greu de modificat semnificativ, pe când alimentația bazată pe produsele animale, prezintă mari variații de ”constituție”, ceea ce atrage o instabilitate clară a microbiomului și, în consecință, o stare generală de sănătate destul de ”perisabilă”.

Și, importantă nu ar fi numai compoziția acestui microbiom… De exemplu, cu referire la produșii de metabolism ai acestuia, putem face referire la un produs deosebit de important al microbiomului ”digestiv”, reprezentat de acizii grași cu ”lanț scurt” care sunt o sursă ”crucială” de energie pentru celule, sunt antiproliferative și antiinflamatorii susținând, promovând sănătatea simbiotică a organismului uman…

De ce v-am prezentat toate acestea?!? În nici un caz pentru a sublinia avantajele dietei preponderent vegetariene ci pentru a evoca că microbiomul care ne caracterizează ca specie este stabil în condițiile de astfel de alimentație preponderentă, corpul nostru co-evoluând clar împreună cu acesta…

Apoi, chiar dacă pare ”forțat”, microbiomul are o influență masivă asupra stării de sănătate prin incalculabil de multe ”pârghii”. Studiile moderne ne arată că orice perturbare asupra microbiomului reprezintă o perturbare a întregului organism… Perturbare directă sau ”la distanță”, prin afectarea fluxului de metaboliți microbieni (despre care vom discuta mai târziu).

Astfel, perturbarea microbiomului pielii atrage multiple afecțiuni dermatologice, inclusiv de psoriazis, de exemplu, s-a corelat clar că tulburările de microbiom digestiv sunt direct corelate cu obezitatea, diabetul, orice intervenție asupra microbiomului aducând vindecări rapide ale acestor afecțiuni…

Evident că, prin extensie, s-au corelat rapid aproape toate afecțiunile organismului uman cu acest microbiom, cum ar fi cele cardiovasculare, pulmonare, etc inclusiv cele cu tentă psihică, cum ar fi autismul și depresia, chiar dacă, de cele mai multe ori, se vorbește doar despre microbiomul intestinal, fie prin acțiune directă, fie, pur și simplu, prin intermediul metaboliților acestui microbiom…

Ei bine, a venit momentul să finalizez această postare… Cu unele concluzii clare ce se desprind din acesta, fără a mai lua în calcul elementele de tip ”surpriză”… Concluzii ”de moment” ce vor contura posibilele concluzii de ”continuitate”… Așadar:

1. Chiar dacă ponderea genetică principală aparține, incontestabil, microbiomului, vom considera doar că acesta doar extinde capacitățile genetice și funcționale ale gazdei umane.

2. Microbiomul uman se dezvoltă de la cea mai fragedă vârstă și evoluează în echilibru direct cu organismul/ superorganismul în care coexistă.

3. Microbiomul determină și completează funcțiile imune și naște predispozițiile spre afecțiuni, de la cele mai fragede vârste.

4. Metaboliții rezultați din activitatea microbiomului influențează critic funcțiile organismului, în special pe cele imune.

Pe mâine cu o postare completivă la acest microbiom uman!

Dragoste, Recunoştinţă şi Înţelegere (Namaste)!

Dorin, Merticaru